ISO 5187-1985 Welding and allied processes Assemblies made with soft solders and brazing filler metals Mechanical test methods《焊接和相关工艺 用软钎焊和硬钎焊接头 力学试验方法》.pdf

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1、Norme internationale 5187 INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.MEXYHAPOAHAR OPl-AHM3AlJMR Il0 CTAHAPTM3ALWl.ORGANISATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION Soudage et techniques connexes - Assemblages excuts avec des produits dapport de brasage tendre et de brasage fort - Mthodes dessai mcani

2、que Wefding and alled processes - Assemblies made with soft solders and brazing filler metals - Mechanical test methods Premire dition - 1985-05-01 CDU 621.791.052 : 620.172 Rf. no : ISO 51874985 (F) Descripteurs : soudage, brasage, joint bras, essai, essai mcanique, essai de cisaillement, essai de

3、traction, matriel dessai. Prix bas sur II pages Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit me

4、mbre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne- mentales, en liaison avec IISO, participent galement aux travaux. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont sou

5、mis aux comits membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter- nationales par le Conseil de IISO. Les Normes internationales sont approuves confor- mment aux procdures de IISO qui requirent lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 518

6、7 a t labore par le comit technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes. Elle annule et remplace IISO 3683-1978, de domaine dapplication plus restreint. 0 Organisation internationale de normalisation, 1985 0 Imprim en Suisse NORME INTERNATIONALE ISO 51874985 (F) Soudage et techniques connexes

7、- Assemblages excuts avec des produits dapport de brasage tendre et de brasage fort - Mthodes dessai mcanique 0 Introduction Un joint bras nest pas un corps homogne, mais un assem- blage htrogne, form de matriaux diffrents, ayant des proprits physiques et chimiques diffrentes. Dans le cas le plus si

8、mple, il est constitu du produit dapport et du mtal de base. Des phnomnes de diffusion se produisent aux surfaces de contact et donnent naissance dans les zones de liaison une srie de nouveaux alliages, diffrents entre eux et diffrents du produit dapport et du mtal de base. Dans ltude de la rsistanc

9、e de tels joints htrognes, les. hypothses simplifies de la thorie et de llasticit - valables pour un corps mtallique homogne o les contraintes dues aux forces extrieures se transmettent uniformment dun l- ment de surface ou de volume aux lments voisins - ne sont plus applicables. En consquence, la n

10、otion de (rsistance dun produit dapport) doit tre limite strictement au mtal solidifi aprs fusion. La rsistance dun assemblage bras tant, par contre, une fonction de la rsistance intrinsque du produit dapport et dune srie de facteurs extrieurs, il sensuit que les essais ayant pour but la dterminatio

11、n de cette rsistance doivent tre excuts suivant des conventions prcises, tenant compte - en plus des caractristiques du produit dapport lui-mme - dune srie de facteurs extrieurs, notamment: - composition et rsistance du mtal de base; - forme de lprouvette; - gomtrie et tat de surface du joint; - flu

12、x utilis; - technique de brasage employe (source de chaleur, temprature de brasage, rapidit de chauffage, etc.); - temps de maintien la temprature de brasage; - jeux; - nombre dessais; - mthode utilise pour interprter les rsultats; - nature et importance des dfauts au niveau de la rupture. Pour conn

13、atre la rsistance dun assemblage bras, la prsente Norme internationale permet de dterminer les grandeurs caractristiques suivantes : a) pour le brasage fort - la rsistance instantane la traction, froid, la temprature ambiante ou chaud, - la rsistance instantane au cisaillement, froid, la temprature

14、ambiante ou chaud, - la rsistance au cisaillement en fluage chaud; b) pour le brasage tendre - la rsistance instantane au cisaillement, froid, la temprature ambiante ou chaud, - la rsistance au cisaillement en fluage, la tempra- ture ambiante ou chaud; et ce, pour un produit dapport, un flux et un m

15、tal de base donns. Afin que les essais soient reproductibles et comparables entre eux, il importe dutiliser des prouvettes de traction et de cisail- lement dun type bien dfini et de recourir un mode opratoire prcis. La prsente Norme internationale rpond cette fin. 1 Objet et domaine dapplication La

16、prsente Norme internationale dfinit le principe et la techni- que des essais permettant de dterminer les caractristiques mcaniques conventionnelles dassemblages types raliss avec des produits dapport de brasage tendre et de brasage fort; elle dfinit galement une mthode dinterprtation des rsultats ob

17、tenus. La prsente Norme internationale est applicable aux produits dapport accompagns ventuellement de leur flux, et destins tre utiliss pour le brasage tendre et le brasage fort des mtaux et alliages ferreux et non ferreux. ISO 51874985 (FI 2 Mthodes dessai 21 . 2.1.1 Assemblages types Rsistance au

18、 cisaillement conventionnelle Pour la dtermination de la rsistance au cisaillement conven- tionnelle, on utilise un assemblage de deux pices embotes, avec un jeu fix de manire que le joint bras soit soumis une contrainte de cisaillement lorsquune force de traction est appli- que lprouvette. Deux pro

19、uvettes sont proposes (voir figures 1 et 2) Iutilisa- teur peut choisir lune ou lautre. Le type dprouvette choisi doit tre not dans le procs-verbal dessai. 2.1.2 Rbistance la traction conventionnelle Pour la dtermination de la rsistance la traction convention- nelle, on utilise un assemblage excut b

20、out bout sur deux barreaux dont les extrmits prsentent un jeu dtermin lavance. La figure 3 donne les dimensions de lprouvette de traction. 2.2 Choix du mtal de base - Jeux Afin dobtenir la rupture dans le joint, le mtal de base doit, dans la mesure du possible, tre choisi de telle manire que la char

21、ge de rupture de lassemblage bras soit infrieure la charge correspondant la limite dlasticit du mtal de base. Dans la pratique, pour rpondre un problme prcis, on peut tre conduit utiliser comme mtal de base pour les prouvet- tes, le mtal employ pour les pices correspondant au cas con- sidr; de mme l

22、es jeux des prouvettes doivent tre ceux de ces pices. Le mtal de base et procs-verbal dessai. les jeux doivent tre indiqus dans le 2.3 Prparation des surfaces Avant lopration de brasage, les surfaces braser doivent tre propres et exemptes doxydes, de graisse, dhuile, de peinture, etc. On doit utilis

23、er un procd et un produit de nettoyage adapts aux particularits du mtal de base. De mme, les prouvettes doivent possder, au niveau des joints, un tat de surface caractris par une rugosit, R,com- prise entre 16 et 32 prn, si elles sont en cuivre ou en alliage cuivreux et une rugosit comprise entre 16

24、 et 63 prn, si elles sont en acier non alli. Si les essais surface doit doivent rpondre un tre celui correspondan problme prcis, ltat t au cas considr. de Le produit et le procd de nettoyage ainsi que ltat de surface au niveau des joints doivent tre indiqus dans le procs-verbal dessai. 2.4 Mise en p

25、lace du produit dapport et du flux Les lments constitutifs de lprouvette tant en position verti- cale, le produit dapport sous forme approprie (fil, poudre, etc.) est plac d un ct du joint, en remplir la gorge aprs fusion. quantit suffisante pour Lorsquil est ncessaire de faire appel un flux, on doi

26、t prendre celui convenant au produit dapport et au mtal de base essays; lutilisation tant faite conformment aux indications du fabricant. Les caractristiques du procs-verbal dessai. flux utilis doivent tre prcises dans le 2.5 Conditions de chauffage On peut utiliser un montage permettant de mainteni

27、r Iprou- vette verticalement, dans la position indique aux figures 1, 2 et 3. Ce montage ne doit pas gner la dilatation et le retrait de lensemble de lprouvette afin dviter toute action sur le joint bras au cours du refroidissement. Dans le cas dun chauffage avec une flamme oxyactylnique rgle normal

28、ement, on peut utiliser le dispositif de la figure 4. Ce dernier consiste essentiellement en une tle de base (1) sur laquelle sont monts un support pour lprouvette (21, un systme de serrage (3) et un support pivotant (4) pour le chalu- meau reprsent schmatiquement sous le repre (5). Dautres montages

29、 peuvent tre de chauffage choisi. utiliss en fonction du mode Lensemble est port a la temprature de brasage au moyen du mode de chauffage retenu (chalumeau, induction, four, etc.). Si lprouvette nest pas chauffe uniformment sur la totalit de sa longueur (par exemple chauffage au chalumeau, par induc

30、tion), on doit veiller particulirement ce que la tempra- ture de brasage soit atteinte uniformment sur une distance dau moins 10 mm de part et dautre du joint. titre indicatif Si le chauffage est effectu au chalumeau ou par induction, le cycle de monte en temprature de lprouvette devrait permettre d

31、atteindre la temprature de fusion du produit dapport en 40 60 s, le temps de chauffage tant prolong de 5 s aprs obtention de cette temprature. Sauf spcifica- tion particulire, les prouvettes doivent ensuite tre main- tenues la temprature de brasage pendant une dure de 10 30 s. Toutes les conditions

32、op le pro - fixer une gamme de tolrances minimales exigerait plu- sieurs essais pralables pour tous les types de produits dapport existants; - le nombre dessais requis pour valuer des tolrances minimales est gnralement plus lev que celui que demande lvaluation de moyennes. Dans ces conditions, et co

33、nsidrant la moyenne des rsultats de n essais, on se fixe pour rgle daccepter un produit dapport de classe donne, lorsquil se caractrise par une moyenne minimale Mo, telle que: - la probabilit daccepter un produit dapport dont la rsistance moyenne est infrieure Mo, soit au plus gale un petit nombre f

34、l (risque du client). - un produit dapport donnant une forte proportion tho- rique P de rsultats suprieurs A+, soit accept dans un nombre lev de cas (1 - a), a tant le risque du fabricant. Ces conditions sont respecter quel que soit lcart-type inconnu qui caractrise le comportement du produit dappor

35、t au cours de lessai. Tout produit dapport est rput remplir la condition fixe con- cernant Mo, si la moyenne Fdes rsultats Xi de n essais satisfait la condition: x- ks Mo Si lon fixe le risque a - p = 0,lO pour P = 10 %, on trouve en se rfrant aux tableaux existants dchantillonnage par variables que

36、 : pour n = 5 k = 0,68 1) Dans le cas o des dfauts sont apparus dans la surface rompue, leur surface doit tre dduite et leur prsence signale dans le procs-verbal dessai. 3 ISO 51874985 (F) Dans ces avoir conditions, Ftant la moyenne de cinq essais, on doit x- 0,68s Mo Le calcul de k et de n repose s

37、ur le fait que dans la premire approximation, les rsultats suivent une loi normale. La variable incertaine suit alors une loi de Student (si la moyenne est A$,) ou une loi de Student dcentre de 1,281 6 fi (quand P = 10 %), et les valeurs k et ut sont alors dtermines par les deux conditions: pr (t k,

38、/Z) = a = 0,lO (t centr) Pr (t k,/Y) = B = 0,lO (t dcentr) Le risque envisag parat raisonnable pour les conditions dessai fixes car il implique un petit nombre dessais, ce qui, sur le plan conomique, est loin dtre ngligeable. 3.2 Essais de cisaillement instantan chaud Les essais de cisaillement inst

39、antans chaud permettent de tracer la courbe de contrainte de rupture, en mgapascals, en fonction de la temprature, en degrs Celsius. La figure 7 donne un exemple essais par temprature. de courbe obtenue avec trois 3.3 Essais de cisaillement au fluage Avec une ou plusieurs tempratures, tracer la ou l

40、es courbes: le but des essais est de contrainte de ruptu ture en heures) re en mgapascals = f( temps de rup- Les contraintes doivent tre choisies de manire obtenir des temps de rupture compris entre 0,l et 103 h. Pour des cas sp- ciaux, il sera possible de rechercher les contraintes donnant des temps de rupture de 105 ou 106 h. La figure 8 donne une mthode de prsentation des rsultats.